[发明专利]利用狄拉克点差频效应实现多方位电磁波低频转换的方法

摘要

一种利用狄拉克点差频效应实现多方位电磁波低频转换的方法，是将一束频率为狄拉克点频率的波沿垂直方向向光子晶体阵列照射，另外一束非狄拉克点频率的波沿不同方向穿过光子晶体阵列透射，两束波在光子晶体阵列中相交叠加，发生差频振荡，光波能量重新分配，在差频效应的作用下转换为两束沿不同方位的同频率的低频信号出射。该方法首次使不同方位入射的两束高频光实现差频效应，并得到多方位同频率的低频出射波，简化了加工工艺，具有低损耗、低成本、高转换效率和操作灵活简便等特点，适用于任何具有狄拉克点特性的材料来进行低频振荡转换，且频率转换范围包括与光子晶体能带结构对应的电磁波和声波。

主权项

一种利用狄拉克点差频效应实现多方位电磁波低频转换的方法，其特征是，将一束频率为狄拉克点频率的波沿垂直方向向光子晶体阵列照射，另外一束非狄拉克点频率的波沿水平方向穿过光子晶体阵列透射，两束波在光子晶体阵列中相交叠加，发生差频振荡，光波能量重新分配，在差频效应的作用下转换为两束沿不同方位的同频率的低频信号出射；具体包括以下步骤：(1)选取一种光子晶体阵列，该光子晶体阵列的能带结构能够得到有效折射率为零的狄拉克点；(2)制备光子晶体块体：对选取的光子晶体阵列沿其晶格周期方向进行界面切割，入射界面和出射界面相互平行，沿入射界面和出射界面的垂直方向切割出其它界面，得到光子晶体块体，光子晶体块体的边长大于入射波波源的宽度；(3)将光子晶体块体放置于低频发生装置中心，非狄拉克点频率的波和狄拉克点频率的波同时向光子晶体块体界面入射；当传导波在空间传播媒质中易发生散射时，使用波导保持其直线传播，否则不需要波导；波导是金属波导或光子晶体缺陷波导；(4)多方位出射过程：狄拉克点频率的波沿垂直方向向光子晶体块体界面入射，非狄拉克点频率的波沿与狄拉克点频率波的不同入射界面垂直入射，二者在光子晶体块体中发生交叠振荡，被调制成两束低频出射波，被调制后的两束低频出射波分别由光子晶体的不同出射界面处出射。